操作系統(tǒng)基礎(chǔ)

第一部分  概論
第1章  引論
1.1  系統(tǒng)概述
1.1.1  計(jì)算機(jī)的硬件組織
1.1.2  軟件的層次與虛擬機(jī)的概念
1.2  操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展
1.2.1  什么是操作系統(tǒng)
1.2.2  操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展
1.3  多道程序設(shè)計(jì)的概念
1.3.1  多道程序設(shè)計(jì)
1.3.2  多道程序設(shè)計(jì)的概念
1.4  操作系統(tǒng)的功能和特性
1.4.1  操作系統(tǒng)的功能
1.4.2  操作系統(tǒng)的特性
1.5  操作系統(tǒng)的類(lèi)型
1.5.1  多道批處理操作系統(tǒng)
1.5.2  分時(shí)系統(tǒng)
1.5.3  實(shí)時(shí)系統(tǒng)
1.5.4  網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
1.6  微型計(jì)算機(jī)及其操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
第2章  操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境
2.1  硬件環(huán)境
2.1.1  中央處理機(jī)(CPU)
2.1.2  主存儲(chǔ)器
2.1.3  緩沖技術(shù)
2.1.4  中斷技術(shù)
2.1.5  時(shí)鐘、時(shí)鐘隊(duì)列
2.2  操作系統(tǒng)與其它系統(tǒng)軟件的關(guān)系
2.2.1  作業(yè)、作業(yè)步和進(jìn)程的關(guān)系
2.2.2  重定位的概念
2.2.3  絕對(duì)裝入程序和相對(duì)裝入程序
2.3  操作系統(tǒng)與人的接口
2.3.1  作業(yè)控制語(yǔ)言
2.3.2  聯(lián)機(jī)作業(yè)控制——終端命令和圖形用戶(hù)接口(GUI)
2.4  固件——微程序設(shè)計(jì)概念
習(xí)題
第二部分  多道程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——并行程序設(shè)計(jì)
第3章  進(jìn)程管理
3.1  進(jìn)程的概念
3.1.1  進(jìn)程的引入
3.1.2  進(jìn)程的定義
3.2  進(jìn)程的狀態(tài)和進(jìn)程控制塊
3.2.1  進(jìn)程的狀態(tài)及其變化
3.2.2  進(jìn)程控制塊
3.3  進(jìn)程隊(duì)列
3.4  進(jìn)程的管理
3.4.1  進(jìn)程的掛起和解除掛起
3.4.2  進(jìn)程的控制原語(yǔ)
3.5  Windows NT中的線程
習(xí)題
第4章  多道程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——并行程序設(shè)計(jì)
4.1  順序程序設(shè)計(jì)和并行程序設(shè)計(jì)概念
4.1.1  順序程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
4.1.2  并行程序設(shè)計(jì)
4.2  進(jìn)程間的同步互斥
4.2.1  臨界段問(wèn)題
4.2.2  同步與互斥的執(zhí)行工具
4.3  同步機(jī)構(gòu)應(yīng)用
4.3.1  用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的互斥
4.3.2  信號(hào)量作為進(jìn)程的阻塞和喚醒機(jī)構(gòu)
4.3.3  生產(chǎn)者和消費(fèi)者問(wèn)題
4.3.4  閱讀者/寫(xiě)入者問(wèn)題
4.4  進(jìn)程間的通信
4.5  管理的概念
4.5.1  管程的定義
4.5.2  五位就餐的哲學(xué)家問(wèn)題
4.6  Windows NT中的同步與互斥機(jī)制
習(xí)題
第三部分  處理機(jī)管理
第5章  作業(yè)和進(jìn)程的調(diào)度
5.1  調(diào)度的層次和作業(yè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換
5.1.1  調(diào)度的層次
5.1.2  作業(yè)狀態(tài)
5.2  作業(yè)的調(diào)度
5.2.1  后備作業(yè)隊(duì)列及作業(yè)控制塊JCB
5.2.2  作業(yè)調(diào)度及其功能
5.3  進(jìn)程調(diào)度
5.4  選擇調(diào)度算法時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題
5.5  調(diào)度算法
5.5.1  先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法FIFO
5.5.2  優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法
5.5.3  時(shí)間片輪轉(zhuǎn)算法
5.5.4  短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法
5.5.5  最短剩余時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法
5.5.6  最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法
5.5.7  多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法
5.6  Windows  NT可掄占動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)多級(jí)就緒隊(duì)列調(diào)度算法
習(xí)題
第6章  死鎖
6.1  死鎖問(wèn)題的提出
6.2  死鎖的必要條件
6.2.1  資源的概念
6.2.2  死鎖的必要條件
6.3  死鎖的預(yù)防
6.3.1  預(yù)先靜態(tài)分配法
6.3.2  有序資源使用法
6.4  死鎖的避免和銀行家算法
6.4.1  銀行家算法問(wèn)題
6.4.2  銀行家算法
6.4.3  銀行家算法的優(yōu)缺點(diǎn)
6.5  死鎖檢測(cè)
6.5.1  資源分配圖
6.5.2  資源分配圖的化簡(jiǎn)
6.5.3  資源分配圖化簡(jiǎn)的實(shí)現(xiàn)
6.6  死鎖的恢復(fù)
習(xí)題
第四部分  主存儲(chǔ)器管理
第7章  實(shí)存儲(chǔ)器管理技術(shù)
7.1  引言
7.1.1  主存儲(chǔ)器的物理組織、多級(jí)存儲(chǔ)器
7.1.2  主存儲(chǔ)器管理中的研究課題
7.2  固定分區(qū)
7.2.1  數(shù)據(jù)庫(kù)
7.2.2  存儲(chǔ)分配算法
7.2.3  存儲(chǔ)保護(hù)與重定位
7.2.4  優(yōu)缺點(diǎn)
7.3  可變分區(qū)的多道管理技術(shù)
7.3.1  數(shù)據(jù)庫(kù)
7.3.2  分配和釋放算法
7.3.3  存儲(chǔ)器的緊縮和程序的浮動(dòng)
7.3.4  動(dòng)態(tài)重定位的可變分區(qū)多道管理
7.4  多重分區(qū)（多對(duì)界地址）管理
7.5  覆蓋技術(shù)
7.5.1  覆蓋的概念
7.5.2  覆蓋處理
7.6  交換技術(shù)
習(xí)題
第8章  虛擬存儲(chǔ)管理
8.1  虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本概念
8.2  分頁(yè)存儲(chǔ)管理
8.2.1  分頁(yè)存儲(chǔ)管理的基本概念
8.2.2  分頁(yè)系統(tǒng)中的地址轉(zhuǎn)換
8.2.3  分頁(yè)存儲(chǔ)管理策略
8.2.4  分頁(yè)存儲(chǔ)管理的軟硬件關(guān)系和軟件算法
8.2.5  頁(yè)的共享
8.3  分存儲(chǔ)管理
8.3.1  分段存儲(chǔ)管理的基本概念
8.3.2  分段管理中的地址轉(zhuǎn)換
8.3.3  段的動(dòng)態(tài)連接
8.3.4  虛擬存儲(chǔ)管理中的存儲(chǔ)保護(hù)問(wèn)題
8.3.5  分段存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)
8.4  段頁(yè)式存儲(chǔ)管理
8.4.1  段頁(yè)式存儲(chǔ)管理的基本概念
8.4.2  段頁(yè)式存儲(chǔ)管理中的地址轉(zhuǎn)換
8.4.3  段頁(yè)式存儲(chǔ)管理算法
8.4.4  段頁(yè)式存儲(chǔ)管理的優(yōu)缺點(diǎn)
8.5  頁(yè)（和段） 的置換算法和系統(tǒng)行為
8.5.1  最佳置換算法OPT
8.5.2  先進(jìn)先出置換算法FIFO
8.5.3  最近最少使用置換算法LRU
8.5.4  最近未使用置換算法NUR
8.5.5  分頁(yè)環(huán)境中程序的行為特性
8.5.6  工作集
8.6  頁(yè)架的分配算法
8.6.1  提前分配
8.6.2  最少頁(yè)架數(shù)
8.6.3  局部和全局分配
8.6.4  分配算法
8.6.5  頁(yè)的大小
8.7  高速緩沖存儲(chǔ)器
8.7.1  高速緩沖存儲(chǔ)器的組織
8.7.2  緩存塊的編址形式
8.7.3  緩存的工作過(guò)程
8.8  Windows NT的分頁(yè)機(jī)構(gòu)、頁(yè)面調(diào)度算法和工作集、共享主存機(jī)制
8.8.1  Windows NT的二級(jí)頁(yè)表地址變換機(jī)構(gòu)
8.8.2  頁(yè)面調(diào)度算法和工作集
8.8.3  共享主存機(jī)制——段對(duì)象、視口和映象文件
習(xí)題
第五部分  設(shè)備和文件管理
第9章  設(shè)備管理
9.1  輸入輸出組織和輸入輸出處理機(jī)
9.1.1  輸入輸出接口(IO接口)
9.1.2  輸入輸出處理機(jī)（通道）
9.2  輔助存儲(chǔ)器
9.2.1  磁帶的硬件特性及信息的組織
9.2.2  磁鼓的硬件特性及信息的組織
9.2.3  磁盤(pán)的硬件特性及信息的組織
9.3  設(shè)備管理概述
9.3.1  設(shè)備絕對(duì)號(hào)、相對(duì)號(hào)、類(lèi)型號(hào)與符號(hào)名
9.3.2  設(shè)備管理的任務(wù)
9.4  設(shè)備分配策略
9.4.1  設(shè)備控制塊和設(shè)備等待隊(duì)列
9.4.2  獨(dú)享設(shè)備的分配
9.4.3  虛擬設(shè)備和SPOOL系統(tǒng)
9.4.4  共享設(shè)備的分配和磁盤(pán)調(diào)度策略
9.5  輸入輸出管理程序
9.5.1  輸入輸出進(jìn)程
9.5.2  設(shè)備管理程序
9.5.3  輸入輸出調(diào)度程序
9.6  Windows NT一體化的輸入輸出系統(tǒng)
習(xí)題
第10章  文件系統(tǒng)
10.1  文件系統(tǒng)概述
10.1.1  引言
10.1.2  文件的分類(lèi)
10.1.3  文件系統(tǒng)的功能和基本操作
10.2  文件的邏輯組織和物理組織
10.2.1  文件的邏輯組織
10.2.2  文件的物理組織
10.3  文件目錄
10.3.1  文件目錄和文件描述符
10.3.2  一級(jí)目錄結(jié)構(gòu)
10.3.3  二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)
10.3.4  多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)
10.3.5  目錄組織的改進(jìn)——符號(hào)文件目錄和基本文件目錄
10.4  輔存空間的分配和釋放
10.4.1  輔存空閑塊的管理
10.4.2  輔存空間的分配和釋放
10.5  文件的共享與文件系統(tǒng)的安全性
10.5.1  文件的連接
10.5.2  文件的存取控制
10.5.3  文件的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)
10.6  文件的使用與控制
10.6.1  活動(dòng)文件表和活動(dòng)符號(hào)名表
10.6.2  建立文件命令
10.6.3  打開(kāi)文件命令
10.6.4  讀文件命令
10.6.5  寫(xiě)文件命令
10.6.6  關(guān)閉文件命令
10.6.7  撤消文件命令
10.7  Windows NT的多重文件系統(tǒng)
習(xí)題
第六部分  操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與范例
第11章  操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)
11.1  操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
11.1.1  設(shè)計(jì)的目標(biāo)和原則
11.1.2  操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
11.2  操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
11.2.1  模塊接口法（單塊式）
11.2.2  層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)法
11.2.3  客戶(hù)/服務(wù)器方式
習(xí)題
第12章  Windows NT操作系統(tǒng)
12.1  Windows NT操作系統(tǒng)概述
12.2  Windows NT的設(shè)計(jì)目標(biāo)
12.3  Windows NT的系統(tǒng)模型
12.4  Windows NT的結(jié)構(gòu)
12.5  Windows NT的基元成分——對(duì)象、進(jìn)程和線程
12.5.1  對(duì)象
12.5.2  進(jìn)程
12.5.3  線程
12.5.4  對(duì)象、進(jìn)程和線程之間的關(guān)系
12.5.5  進(jìn)程管理程序
12.6  內(nèi)核
12.6.1  內(nèi)核調(diào)度程序與線程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換
12.6.2  中斷和異常處理
12.6.3  內(nèi)核的同步與互斥機(jī)制——多處理器間的同步
12.7  虛擬存儲(chǔ)管理
12.7.1  進(jìn)程的虛擬地址空間
12.7.2  NT虛擬分頁(yè)的地址變換機(jī)構(gòu)
12.7.3  頁(yè)面調(diào)度和工作集
12.7.4  頁(yè)架狀態(tài)和頁(yè)架數(shù)據(jù)庫(kù)
12.7.5  共享主存——段對(duì)象、視口和映象文件
12.8  輸入輸出(I/O)系統(tǒng)
12.8.1  輸入輸出I/O系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
12.8.2  統(tǒng)一的驅(qū)動(dòng)程序模型
12.8.3  異步I/O操作和I/O請(qǐng)求處理過(guò)程
12.8.4  映象文件I/O
12.9  Windows NT的內(nèi)裝網(wǎng)絡(luò)
12.9.1  Windows NT的內(nèi)裝網(wǎng)絡(luò)的特色
12.9.2  Windows NT網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)
12.10  對(duì)象管理程序
12.11  進(jìn)程通信及本地過(guò)程調(diào)用(LPC)
12.11.1  線程間的同步
12.11.2  進(jìn)程通信——本地過(guò)程調(diào)用(LPC)
12.12  Windows NT的安全性
12.13  綜述
第13章  UNIX操作系統(tǒng)
13.1  UNIX操作系統(tǒng)概述
13.2  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
13.3  進(jìn)程管理
13.3.1  程序狀態(tài)字和通用寄存器
13.3.2  進(jìn)程和進(jìn)程控制塊PCB
13.3.3  進(jìn)程的控制
13.4  文件系統(tǒng)
13.4.1  UNIX文件系統(tǒng)概述
13.4.2  文件目錄結(jié)構(gòu)和文件（路徑）名
13.4.3  文件卷的動(dòng)態(tài)裝卸和安裝
13.4.4  文件的共享和聯(lián)接
13.5  設(shè)備管理和輸入輸出系統(tǒng)
13.6  管道線pipe機(jī)構(gòu)
13.7  系統(tǒng)調(diào)用
13.8  shell語(yǔ)言簡(jiǎn)介
13.8.1  shell的一般用法
13.8.2  shell過(guò)程的用法
第14章  CP/M操作系統(tǒng)
14.1  CP/M操作系統(tǒng)概述
14.1.1  概述
14.1.2  CP/M操作系統(tǒng)的功能和特必
14.2  CP/M的結(jié)構(gòu)
14.3  主存分配
14.4  控制臺(tái)命令處理程序CCP
14.5  基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS
14.6  CP/M文件系統(tǒng)
14.6.1  CP/M的文件組織和文件操作
14.6.2  盤(pán)空間管理
14.6.3  目錄管理
14.6.4  表塊管理
14.7  MP/M操作系統(tǒng)
14.7.1  MP/M的結(jié)構(gòu)
14.7.2  主存管理
14.7.3  進(jìn)程的管理
14.7.4  進(jìn)程調(diào)度
14.7.5  進(jìn)程的同步與通信
14.7.6  SPOOL系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)